DE3817998A1

DE3817998A1 - Dimensionally stable liquid container

Info

Publication number: DE3817998A1
Application number: DE19883817998
Authority: DE
Inventors: Reiner Noller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-07

Abstract

A dimensionally stable fuel container 1 having a filling aperture 3 which can be sealed off by a tank cap 2 and an aeration and deaeration aperture 5 contains an inner container 8 which is made of an elastic material and the interior of which is inherently completely closed off and is only connected to the filling aperture 3 and an outflow pipe 4. As the interior of the inner container 8 is not connected to the atmosphere, no fuel vapours can emerge into the atmosphere. It is made possible for the inner container 8 to change its volume during filling and evacuation by the fact that the space 12 between the inner container 8 and the wall of the liquid container 1 is connected to the atmosphere via the aeration and deaeration aperture 5. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen formstabilen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einen Kraftstoffbe hälter, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a dimensionally stable Liquid container, especially a fuel tank container, according to the preamble of claim 1.

Bei Flüssigkeitsbehältern, die zur Aufnahme von mehr oder weniger leichtflüchtigen Flüssigkeiten bestimmt sind, ist eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt, um das Austreten von Dämpfen in die Atmosphäre während des Befüllens zu verhindern, beispielsweise, indem die beim Befüllen verdrängte, mit Dämpfen versetzte Luft abgesaugt und einem Auffangbehälter zugeführt wird. Bei Kraftstoff behältern für Kraftfahrzeuge werden die sich bildenden Kraftstoffdämpfe durch die Entlüftungsöffnung einem Aktivkohlefilter zugeführt, der dadurch regeneriert wird, daß im Betrieb der aufgefangene Kraftstoff mit Luft gemischt dem Ansaugsystem der Fahrzeugbrennkraft maschine zugeführt wird, wobei aufwendige Steuerungs vorrichtungen vorgesehen werden müssen, um ein Über fetten des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraft stoff-Luft-Gemisches inbesondere beim Starten und im Leerlauf der Brennkraftmaschine zu verhindern.For liquid containers that hold more or less volatile liquids are determined a variety of devices are known to leak of vapors to the atmosphere during filling to prevent, for example, by filling displaced displaced air with vapors and is fed to a collecting container. With fuel Containers for motor vehicles are the ones that form Fuel vapors through the vent opening Activated carbon filter fed, which thereby regenerates is that in operation the collected fuel with Air mixed in the intake system of the vehicle's internal combustion engine machine is fed, with elaborate control Devices must be provided to prevent over grease the power supplied to the internal combustion engine Substance-air mixture especially when starting and in To prevent idling of the internal combustion engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs gemäßen Flüssigkeitsbehälter zu schaffen, bei dem das Austreten von Dämpfen in die Atmosphäre mit wesentlich geringerem Aufwand verhindert wird.The invention has for its object a genus to create appropriate liquid container, in which the Escaping vapors into the atmosphere with essential less effort is prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the Kenn Character of claim 1 specified features solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist die Flüssigkeit in dem (bei verschlossener Einfüllöffnung) hermetisch abgeschlossenen Innenbehälter enthalten. Dieser Innen behälter dehnt sich beim Füllen aus, wobei die zwischen dem Innenbehälter und der Wand des formstabilen Flüssig keitsbehälters befindliche Luft durch die Be- und Ent lüftungsöffnung entweichen kann. Im gefüllten Zustand füllt der Innenbehälter das Innere des formstabilen Flüssigkeitsbehälters weitgehend aus. Bei Entnahme von Flüssigkeit aus dem Innenbehälter kann Luft durch die Be- und Entlüftungsöffnung in den Raum zwischen dem Innenbehälter und der Wand des formstabilen Flüssig keitsbehälters nachströmen, so daß der Innenbehälter durch den in diesem Raum herrschenden Atmosphärendruck zusammengedrückt wird und im Innenbehälter kein Unter druck entstehen kann. Der Rauminhalt des Innenbehälters entspricht also stets weitgehend dem in ihm enthaltenen Flüssigkeitsvolumen. Da die zum Befüllen und Entleeren des Flüssigkeitsbehälters erforderliche Ent- und Be lüftung nicht, wie üblich, dem die Flüssigkeit auf nehmenden Raum zugeordnet ist, können keine Dämpfe aus der Be- und Entlüftungsöffnung austreten. Da sich der Innenbehälter aufgrund seiner elastischen Ausbildung dem in ihm enthaltenen Flüssigkeitsvolumen anpaßt, also im entleerten Zustand fast vollkommen zusammen gefallen ist, sind auch keine Flüssigkeitsdämpfe vor handen, die beim Befüllen aus der Einfüllöffnung aus treten könnten. Da es jedoch aus konstruktiven Gründen kaum möglich ist, den Innenbehälter so zu gestalten, daß sein Volumen im leeren Zustand gleich Null ist, ist es zweckmäßig, die Einfüllöffnung in an sich bekannter Weise mit einem Verschluß zu versehen, der durch das Füllrohr geöffnet wird. Auch kann in der Einfüllöffnung eine ebenfalls an sich bekannte Dichtung vorgesehen werden, welche das Füllrohr dichtend umschließt.In the proposal according to the invention is the liquid in the (with the filling opening closed) hermetic sealed inner container included. This inside container expands when filling, with the between the inner container and the wall of the dimensionally stable liquid air through the loading and unloading ventilation opening can escape. When filled the inner container fills the interior of the dimensionally stable Liquid container largely out. When removing Liquid from the inner container can pass through the air Ventilation opening in the space between the Inner container and the wall of the dimensionally stable liquid flow container, so that the inner container due to the atmospheric pressure in this room is compressed and no sub in the inner container pressure can arise. The volume of the inner container thus always largely corresponds to that contained in it Volume of liquid. Because they are for filling and emptying of the liquid container required Ent- and Be ventilation, as usual, to which the liquid is on occupying space, no vapors can escape emerge from the ventilation opening. Since the Inner container due to its elastic design adapts to the volume of liquid contained in it, so almost completely together when empty has fallen, there are no liquid vapors hand out when filling from the filling opening could kick. However, since it is for design reasons it is hardly possible to design the inner container in such a way that its volume is zero when empty it is appropriate to fill the opening in a known manner Way to provide a closure through the Filler tube is opened. Can also in the filler opening a seal known per se is provided which seals the filling pipe.

Aufgrund seiner elastischen Ausbildung kann sich der Innenbehälter bei einer durch Erwärmung verursachten Volumenvergrößerung der in ihm enthaltenen Flüssigkeit ausdehnen, wenn er nicht so voll gefüllt ist, so daß er den formstabilen Flüssigkeitsbehälter vollständig aus füllt. Um auch in diesem Fall, also bei voll gefülltem Innenbehälter, ein Ausdehnen desselben bei einer Ver größerung des Flüssigkeitsvolumens durch Erwärmung zu ermöglichen, kann der Flüssigkeitsbehälter einen bei vollem Innenbehälter durch diesen abgeschlossenen Raum aufweisen, der mit der Atmosphäre durch eine Be- und Entlüftungsöffnung in Verbindung steht, die von einem Ventil beherrscht wird, das beim Befüllen des Innenbe hälters geschlossen und nach Abschluß des Befüllvorganges geöffnet wird. Beim Befüllen kann die in diesem Raum enthaltene Luft nicht entweichen, da das Ventil ge schlossen ist. Nach dem Befüllen ist das Ventil geöffnet und der Innenbehälter kann sich um das Volumen dieses Raumes ausdehnen, wenn sich das Flüssigkeitsvolumen durch Erwärmung vergrößert. Das genannte Ventil ist vorzugsweise ein elektromagnetisches Ventil, das normaler weise, z.B. durch eine Feder, geöffnet ist und in dessen Stromkreis ein Schalter vorgesehen ist, der durch Ein führen des Füllrohres in die Einfüllöffnung oder auch durch Öffnen des Tankdeckels geschlossen wird, wodurch der Elektromagnet erregt und das Ventil geschlossen wird.Due to its elastic training, the Inner container for one caused by heating Volume increase of the liquid contained in it expand if it is not so full that it the dimensionally stable liquid container completely fills. To also in this case, that is, when fully filled Inner container, an expansion of the same at a ver increase in the volume of liquid due to heating enable, the liquid container can be a full inner container through this enclosed space have, with the atmosphere by a loading and Vent port communicated by one Valve is controlled, which when filling the Innenbe container closed and after completion of the filling process is opened. When filling the can in this room Do not let the air inside escape because the valve is ge is closed. The valve is open after filling and the inner container can make up the volume of this Space expand when the volume of liquid enlarged by warming. The valve mentioned is preferably an electromagnetic valve, the more normal wise, e.g. by a spring that is open and in its Circuit a switch is provided, which by On lead the filling pipe into the filling opening or is closed by opening the fuel cap, whereby the solenoid is energized and the valve is closed becomes.

Der Innenbehälter kann aus dehnbarem Material bestehen oder dehnbare, beispielsweise ziehharmonika-artig aus gebildete Wände aufweisen. Um dem Innenbehälter eine gewisse Formstabilität zu verleihen, kann er mit einer starren Bodenplatte versehen werden, die als Träger für eine Pumpe und/oder einem Füllstandsmesser dienen kann. Die Bodenplatte, die das Ausdehnen und Zusammenfallen des Innenbehälters nicht behindert, kann am Boden des formstabilen Flüssigkeitsbehälters befestigt, beispiels weise angeklebt sein. In entsprechender Weise kann man bei einem Innenbehälter ohne feste Bodenplatte den Innen behälter im Flüssigkeitsbehälter derart fixieren, daß seine Lage zwar festgelegt ist, das Ausdehnen beim Be füllen und das Zusammenfallen beim Entleeren jedoch nicht behindert ist.The inner container can be made of stretchable material or stretchy, for example accordion-like have formed walls. To the inner container one to give certain shape stability, he can with a rigid base plate can be provided as a carrier for a pump and / or a level meter can serve. The bottom plate, which is the expansion and collapse the inner container is not obstructed, can at the bottom of the dimensionally stable liquid container attached, for example be glued wisely. In a corresponding way you can for an inner container without a fixed base plate, the inside Fix the container in the liquid container in such a way that its position is fixed, the expansion when loading fill and collapse when emptying is not disabled.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is as follows described with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 einen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges im Schnitt, wobei der Innenbehälter im leeren Zustand dargestellt ist, und Fig. 1 shows a fuel tank of a motor vehicle in section, the inner container is shown in the empty state, and

Fig. 2 den Kraftstoffbehälter von Fig. 1 im gefüllten Zustand. Fig. 2 shows the fuel tank of Fig. 1 in the filled state.

In den Zeichnungen ist ein formstabiler, beispielsweise aus Metall bestehender Kraftstoffbehälter 1 für ein Kraft fahrzeug dargestellt, der eine durch einen Tankdeckel 2 verschließbare Einfüllöffnung 3, einen Durchbruch für eine Abflußleitung 4 und eine Be- und Entlüftungsöffnung 5 aufweist. In dem an die Einfüllöffnung 3 anschließen den Einfüllstutzen 3 a ist ein Gummielement 6 mit einem konischen Kanal 6 a angeordnet, in den beim Befüllen das nicht dargestellte Füllrohr einer Zapfsäule dichtend eingeschoben wird. Der Durchbruch 6 a ist außerdem durch eine federnde Klappe 7 verschlossen, die von dem Füll rohr aufgestoßen wird.In the drawings, a dimensionally stable, for example made of metal fuel tank 1 for a motor vehicle is shown, which has a filler opening 3 which can be closed by a tank cap 2 , an opening for a drain line 4 and a ventilation opening 5 . A rubber element 6 with a conical channel 6 a is arranged in the filler neck 3 a connecting to the filling opening 3 , into which the filling pipe (not shown) of a petrol pump is inserted in a sealing manner during filling. The breakthrough 6 a is also closed by a resilient flap 7 , which is pushed open by the filling tube.

Im Inneren des Kraftstoffbehälters 1 ist ein Innenbehälter 8 angeordnet, der überwiegend aus einem elastischen Material besteht und im Ausführungsbeispiel ziehharmonika artig ausgebildete Wände 9 aufweist, die mit einer starren Bodenplatte 10 verbunden sind. Der Innenraum 11 (Fig. 2) des Innenbehälters B ist in sich vollständig geschlossen und lediglich mit der Einfüllöffnung 3 und mit einer Ab fluß- oder Entnahmeleitung 4 verbunden.Inside the fuel tank 1 , an inner tank 8 is arranged, which mainly consists of an elastic material and in the exemplary embodiment has concertina-like walls 9 which are connected to a rigid base plate 10 . The interior 11 ( Fig. 2) of the inner container B is completely closed in itself and only with the filling opening 3 and with a flow or removal line 4 connected.

In Fig. 1 ist der Innenbehälter 2 im völlig entleerten Zustand dargestellt. Dabei ist der Innenbehälter 8 auf grund des Atmosphärendrucks, der in dem Raum 12 zwischen den Wänden des formstabilen Flüssigkeitsbehälters 1 und dem Innenbehälter 8 herrscht, zusammengedrückt. Zum Be füllen des Innenbehälters 8 wird der Tankdeckel 2 abge nommen und das Füllrohr in das Gummielement 6 eingesteckt, wobei es die Verschlußkappe 7 aufstößt. Der Innenbe hälter 8 wird nun mit dem Kraftstoff gefüllt, wobei er sich aufgrund der ziehharmonikaartigen Ausbildung seiner Wände 9 so ausdehnen kann, daß er im gefüllten Zustand den Kraftstoffbehälter 1 mehr oder weniger vollständig ausfüllt. Während des Befüllens wird aus dem Raum 12 Luft verdrängt, die durch die Be- und Entlüftungs öffnung 5 in die Atmosphäre austreten kann. Wenn der Innenbehälter 8 so weit gefüllt ist, daß er die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Linie 13 erreicht hat, wird ein von der Wand 9 des Innenbehälters 8 und von einem Wandabschnitt 14 des Behälters 1 begrenzter Raum 15 gebildet, der mit der Atmosphäre durch eine Be und Entlüftungsöffnung 16 in Verbindung steht, die durch ein Elektromagnet-Ventil 17 beherrscht wird, das im Normalzustand durch eine Feder 18 in der gezeigten Offenstellung gehalten wird. Beim Füllen des Innenbe hälters ist dieses Ventil 17 jedoch geschlossen, was dadurch erreicht wird, daß im Stromkreis des Elektromag neten 17 a ein Schalter 19 angeordnet ist, der bei auf gesetztem Tankdeckel 2, wie gezeigt, geöffnet, bei abge nommenem Tankdeckel 2 jedoch durch eine Feder 20 ge schlossen ist, so daß die Spule des Elektromagneten 17 a erregt wird und das Ventil 17 in Pfeilrichtung bewegt, wodurch die Öffnung 16 verschlossen wird. Der abge schlossene Raum 15 wird nun nicht entlüftet. Nach Ab schluß des Befüllungsvorganges wird der Tankdeckel 2 aufgesetzt, wodurch der Schalter 19 geöffnet wird und die Spule des Elektromagneten 17 a entregt wird. Die Feder 18 kann nun das Ventil 17 wieder in seine Offen stellung bringen, wodurch die Luft durch die Öffnung 16 aus dem Raum 15 entweichen kann und Kraftstoff aus dem oberhalb des Raumes 15 liegenden Bereich des Innenbe hälters 8 nachdrückt, so daß der in Fig. 2 dargestellte Zustand erreicht wird. Das Füllvolumen des Innenbe hälters 8 ist somit stets zumindest um Volumen des Raumes 15 kleiner als das größtmögliche Volumen, so daß die bei Erwärmung auftretende Volumenvergrößerung des Kraftstoffes aufgefangen wird.In Fig. 1, the inner container 2 is shown in the completely empty state. The inner container 8 is compressed due to the atmospheric pressure that prevails in the space 12 between the walls of the dimensionally stable liquid container 1 and the inner container 8 . To fill the inner container 8 , the tank cap 2 is removed and the fill tube is inserted into the rubber element 6 , whereby it pushes open the cap 7 . The Innenbe container 8 is now filled with the fuel, whereby it can expand due to the concertina-like design of its walls 9 so that it fills the fuel tank 1 more or less completely in the filled state. During the filling, air is displaced from the space 12 , which can escape into the atmosphere through the ventilation opening 5 . When the inner container 8 is filled to such an extent that it has reached the line 13 shown in broken lines in FIG. 1, a space 15 is formed which is delimited by the wall 9 of the inner container 8 and by a wall section 14 of the container 1 and which communicates with the atmosphere a ventilation opening 16 is connected, which is controlled by an electromagnetic valve 17 , which is held in the normal state by a spring 18 in the open position shown. When filling the for indoor hälters this valve is however closed 17, which is achieved by the fact that Neten in the circuit of Elektromag is 17 a, a switch 19 is arranged, which at, but at the set, fuel cap 2, as shown, open at abge nommenem tank cap 2 by a spring 20 is closed so that the coil of the electromagnet 17 a is excited and the valve 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opening 16 is closed. The closed room 15 is now not vented. After completion of the filling process, the tank cap 2 is placed, whereby the switch 19 is opened and the coil of the electromagnet 17 a is de-energized. The spring 18 can now bring the valve 17 back into its open position, so that the air can escape through the opening 16 from the room 15 and fuel from the area 15 of the interior of the inner container 8 presses so that the in Fig. 2 shown state is reached. The filling volume of the Innenbe container 8 is thus always at least by volume of the space 15 smaller than the largest possible volume, so that the increase in volume of the fuel occurring during heating is absorbed.

Um bei insbesondere nur teilweise gefülltem Innenbe hälter 8 Schlingerbewegungen des Kraftstoffes zu redu zieren, kann der Innenraum 11 des Innenbehälters 8, wie in Fig. 2 gezeigt, durch elastische, mit Öffnungen 21 versehene Innenwände 22 in mehrere Abteilungen 23 unter teilt sein.In order to decorate containers at particular only partially filled for indoor 8 rolling movements of the fuel to redu, the interior 11 may be of the inner container 8 as shown in Fig. 2, by elastic, provided with openings 21 inside walls 22 into a plurality of compartments 23 by sharing his.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs beispiel beschränkt. So ist es insbesondere möglich, an stelle eines Innenbehälters mit ziehharmonikaartig aus gebildeten Wänden einen solchen aus dehnbarem Material zu verwenden. Das Material des Innenbehälters muß natur gemäß beständig gegen die Flüssigkeit sein. The invention is not based on the illustrated embodiment example limited. So it is particularly possible to exhibit an inner container with an accordion-like design Formed walls such made of stretchable material to use. The material of the inner container must be natural accordingly be resistant to the liquid.

Die Erfindung ist nicht nur bei Kraftstoffbehältern an wendbar, sondern allgemein bei Flüssigkeitsbehältern, bei denen verhindert werden muß, daß beim Befüllen Dämpfe in die Atmosphäre austreten können, wie bei Tanks von Tank lastwagen oder Kesselwagen, aber auch stationären Be hältern.The invention is not only related to fuel tanks reversible, but generally with liquid containers, at which must be prevented that vapors when filling in the atmosphere can escape, as with tanks from tank trucks or tank wagons, but also stationary loads keep.

Claims

1. Dimensionally stable liquid container, in particular fuel tank, with a filler opening ( 3 ) which can be closed by a tank cap ( 2 ) and a ventilation opening ( 5 ), characterized by an at least partially made of elastic material inner container ( 8 ), the interior ( 11 ) completely closed in itself and only with the filling opening ( 3 ) and with a drain line ( 4 ) is connected.

2. Liquid container according to claim 1, characterized in that the inner container ( 8 ) consists of an expandable material.

3. Liquid container according to claim 1, characterized in that the inner container ( 8 ) pull harmonica-like walls ( 9 ).

4. Liquid container according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner container ( 8 ) has a rigid base plate ( 10 ).

5. Liquid container according to one of claims 1 to 4, characterized in that the interior ( 11 ) of the inner container ( 8 ) by elastic, provided with openings ( 21 ) inner walls ( 22 ) is divided into several sections ( 23 ).

6. Liquid container according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a full inner container ( 8 ) through this closed space ( 15 ), which is in communication with the atmosphere through a ventilation opening ( 16 ) is controlled by a valve ( 17 ) which is closed when the inner container is being filled and which is open after the filling process has been completed.

7. Liquid container according to claim 6, characterized in that the valve ( 17 ) is an electromagnetic, spring-loaded valve in the opening direction, in the circuit of which a switch ( 19 ) is arranged, which by inserting the filler tube into the filler opening ( 3 ) or is closed by opening the tank lid ( 2 ).

8. Liquid container according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filling opening ( 3 ) has a sealing tube ( 5 ) sealingly surrounding the filling tube.

9. Liquid container according to one of claims 1 to 8, characterized in that the filling opening ( 3 ) is provided with a closure ( 7 ) which is opened by inserting the filling tube.